(57)【要約】【課題】  耐食性金属被覆と防食塗膜の境界部における防食性を確保し、桟橋、護岸、消波堤等の港湾構造物、石油掘削関連施設、シーバース、洋上備蓄基地等の海洋エネルギー開発関連構造物、沈埋トンネル、海上空港等の交通施設などの厳しい腐蝕環境下に晒される港湾・海洋鋼構造物に、長期に亘って高い防食性を付与することができる防食被覆構造を提供すること。【解決手段】  被防食金属面の一部が耐食性金属薄板によってそして他の一部がジンクリッチ塗膜層によって被覆され、ここで、該耐食性金属薄板の片側端部とジンクリッチ塗膜層の片側端部とは隣接し且つこれらの隣接部位上にプライマー塗膜層が帯状に設けられ、さらに該ジンクリッチ塗膜層及びプライマー塗膜層の両層上にエポキシ樹脂被覆層が設けられることを特徴とする防食被覆構造。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被防食金属面の一部が耐食性金属薄板によってそして他の一部がジンクリッチ塗膜層によって被覆され、ここで、該耐食性金属薄板の片側端部とジンクリッチ塗膜層の片側端部とは隣接し且つこれらの隣接部位上にプライマー塗膜層が帯状に設けられ、さらに該ジンクリッチ塗膜層及びプライマー塗膜層の両層上にエポキシ樹脂被覆層が設けられることを特徴とする防食被覆構造。
【請求項２】
プライマー塗膜層を設ける前に、耐食性金属薄板の片側端部及びジンクリッチ塗膜層の片側端部が素地調整される請求項１に記載の防食被覆構造。
【請求項３】
素地調整が研磨、サンドブラスト、アルミナブラスト、ガーネットブラストから選ばれる少なくとも１種である請求項２に記載の防食被覆構造。
【請求項４】
耐食性金属薄板がステンレス鋼である請求項１に記載の防食被覆構造。
【請求項５】
ステンレス鋼が耐海水ステンレス鋼である請求項４に記載の防食被覆構造。
【請求項６】
プライマー塗膜層がエポキシポリオール及びイソシアネート系硬化剤を含んでなるプライマー塗料により形成されたものである請求項１に記載の防食被覆構造。
【請求項７】
プライマー塗膜層がエポキシ樹脂及びアミン系硬化剤を含んでなるプライマー塗料により形成されたものである請求項１に記載の防食被覆構造。
【請求項８】
プライマー塗膜層が耐食性金属薄板面とエポキシ樹脂被覆層とが接しないようにして設けられる請求項１に記載の防食被覆構造。
【請求項９】
エポキシ樹脂被覆層上にさらに上塗り塗膜層を設けてなる請求項１〜８のいずれか１項に記載の防食被覆構造。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の防食被覆構造を有する防食被覆鋼材。
【請求項１１】
鋼材が鋼管である請求項１０に記載の防食被覆鋼材。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の防食被覆鋼材を構成部材として含んでなる鋼構造物。
【請求項１３】
請求項１０又は１１記載の防食被覆鋼材がユニットの干満部及び飛沫部を構成してなる海洋鋼構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、桟橋、護岸、消波堤等の港湾構造物、石油掘削関連施設、シーバース、洋上備蓄基地等の海洋エネルギー開発関連構造物、沈埋トンネル、海上空港等の交通施設などの厳しい腐蝕環境下に晒される港湾・海洋鋼構造物に、長期に亘って高い防食性を付与することができる防食被覆構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
港湾・海洋鋼構造物には固定式と浮遊式があり、固定式の構造物としては、杭式構造物、ジャケット式構造物、着底式構造物等が知られており、浮遊式の構造物としては、浮体型と半潜水型が知られている。これらの港湾・海洋鋼構造物は、長期の耐用が要求される重要構造物が多く、厳しい腐蝕環境である海洋環境の中でも特に厳しい飛沫帯と干満帯（干満帯直下の海中部を含む）に設置される海上橋梁の橋脚や桟橋、消波堤などの港湾施設に対しては、信頼が高く長期に亘って高い防食性を示すことから、チタンクラッド鋼や耐海水性ステンレス鋼などの耐食性金属のライニングを施すとともに、海中部に電気防食法を適用したものが、幅広く使用されている。例えば特許文献１〜７には、耐食性に優れる金属で鋼構造物の表面を被覆する方法、特に、海洋構造物の長期にわたる耐用性確保のためにチタン板およびステンレス鋼板などの耐食性金属板を鋼部材に直接溶接する方法が提案されている。すなわち、特許文献１には、薄板のチタンまたはチタン合金およびそれらとタンクラッド鋼の重ね接合施工方法が提案されている。特許文献２〜４には、耐食性や防汚性を有する薄い金属シートをインダイレクト抵抗シーム溶接法によって接合して密封する方法が提案されている。特許文献５には、薄金属シートと厚金属基材表面との抵抗溶接による固相接合部をアーク溶接で溶融接合する方法が提案されている。特許文献６では、薄板状のチタン材を抵抗溶接にて鋼構造物の表面に接合後に重ね合わせ部を溶融溶接する方法が提案されている。さらに、特許文献７では、オーステナイト系耐海水ステンレス鋼を被覆する方法が提案されている。
【０００３】
上記提案の耐食性金属薄板による被覆は、耐食性に優れるので通常無塗装で使用されるが、ステンレス鋼では孔食が予想される部位や異種金属接合部（鋼と耐食性金属）等にはエポキシ樹脂系塗料による防食塗装が施される（例えば、特許文献８参照）。しかしながら、特に防食塗装がジンクリッチ塗料などによる重防食塗装である場合には、ステンレス鋼などの耐食性金属に塗装されたジンクリッチ塗料による防食塗膜は、厳しい腐蝕環境下において付着性が低下し、耐食性金属被覆と防食塗膜の境界部において著しく防食性が損なわれる恐れがある。
【０００４】
また、ステンレス鋼は、ジンクリッチ塗料中に含まれる亜鉛金属と接触した状態で溶接や火災等の高温環境にさらされると、溶体金属脆化を引き起こし、構造物の強度を低下させることがある等の問題もある。
【特許文献１】特開平６−３２０２８９号公報
【特許文献２】特開平８−７１７６３号公報
【特許文献３】特開平１０−１７５０７６号公報
【特許文献４】特開平１１−１７９５５２号公報
【特許文献５】特開平１１−１２９０９０号公報
【特許文献６】特開２０００−２８００６８号公報
【特許文献７】特開２００４−１３１８４３号公報
【特許文献８】特開２０００−１５７９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、耐食性金属被覆と防食塗膜の境界部における防食性を確保し、桟橋、護岸、消波堤等の港湾構造物、石油掘削関連施設、シーバース、洋上備蓄基地等の海洋エネルギー開発関連構造物、沈埋トンネル、海上空港等の交通施設などの厳しい腐蝕環境下に晒される港湾・海洋鋼構造物に、長期に亘って高い防食性を付与することができる防食被覆構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被防食金属面の一部が耐食性金属薄板によってそして他の一部がジンクリッチ塗膜層によって被覆され、ここで、該耐食性金属薄板の片側端部とジンクリッチ塗膜層の片側端部とは隣接し且つこれらの隣接部位上にプライマー塗膜層が帯状に設けられ、さらに該ジンクリッチ塗膜層及びプライマー塗膜層の両層上にエポキシ樹脂被覆層が設けられることを特徴とする防食被覆構造、該防食被覆構造を有する防食被覆鋼材、及び該防食被覆鋼材を構成部材として含んでなる鋼構造物に提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の防食被覆構造によれば、耐食性金属薄板と防食性に優れたジンクリッチ塗膜の境界部上にプライマー塗膜層を設けることにより、桟橋、護岸、消波堤等の港湾構造物、石油掘削関連施設、シーバース、洋上備蓄基地等の海洋エネルギー開発関連構造物、沈埋トンネル、海上空港等の交通施設などの厳しい腐蝕環境下に晒される港湾・海洋鋼構造物に、長期に亘って高い防食性を付与することができる。特に、本発明では、プライマー塗膜として特定の塗膜層を採用することにより、ジンクリッチ塗膜層、耐食性金属層及びエポキシ樹脂被覆層のいずれにも優れた付着性を確保することが可能となる。
【０００８】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、図１に、本発明の防食被覆構造の一実施形態である鋼管の正面図及び断面図を示すので、以下の説明を読むに際して適宜参照されたい。
【０００９】
本発明の防食被覆構造が適用される被防食金属面としては、特に制限されるものではなく、例えば、鋼構造物の構成部材となる鋼管、鋼管矢板、鋼矢板、鋼板などの鋼材面が挙げられる。
【００１０】
本発明において上記金属面の一部に被覆される耐食性金属薄板としては、耐食性に優れたものであれば特に制限はなく、例えば、オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系などのステンレス鋼板；チタン又はチタン合金板；アルミニウム板；溶融亜鉛又は亜鉛合金めっき板等を使用することができる。これらのうち、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌなどのオーステナイト系ステンレス鋼、特にＹＵＳ２７０（商品名）などの耐海水ステンレス鋼（高Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｎ系ステンレス鋼）が海洋環境などの厳しい腐蝕環境下では好適である。該耐食性金属薄板の板厚は通常０．１〜３．０ｍｍ、特に０．３〜１．５ｍｍ程度が好適である。
【００１１】
前記被防食金属面への上記耐食性金属薄板による被覆は、使用する金属薄板の材質、板厚等に応じて、それ自体既知の方法、例えば、溶接（インダイレクトシーム溶接）、爆発接合、接着剤による接合などの方法を適宜選択して行なうことができる。
【００１２】
本発明において、ジンクリッチ塗膜層は、前記被防食金属面の他の一部に、被覆された耐食性金属薄板の片側端部に隣接するようにして、ジンクリッチ塗料を、通常、乾燥膜厚で１０μｍ以上、好ましくは２０〜１００μｍとなるようにして塗装することによって形成せしめることができる。該ジンクリッチ塗料の塗装は、例えば、エアスプレー、エアレススプレー、刷毛塗りなどのそれ自体既知の手段で行なうことができる。該ジンクリッチ塗料としては、特に、エポキシ樹脂系結合剤及び亜鉛末を含んでなる有機ジンクリッチ塗料や、無機系結合剤及び亜鉛末を含んでなる無機ジンクリッチ塗料が好適に使用される。
【００１３】
上記エポキシ樹脂系結合剤には、１分子中にエポキシ基を２個以上、好ましくは２〜５個有すエポキシ樹脂とその硬化剤とからなるものが包含され、該エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡやビスフェノールＦなどのポリフェノール化合物とエピハロヒドリンとの反応により得られるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、その他のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、これらのエポキシ樹脂をアルキルフェノール及び／又は脂肪酸によって変性してなる変性エポキシ樹脂、アルキルジフェノール又はアルキルフェノールノボラック型樹脂とエピクロルヒドリンとを反応させてなるエポキシ基導入アルキルフェノール又はアルキルフェノールノボラック型樹脂などを挙げることができる。また、上記エポキシ樹脂の硬化剤としては、それ自体既知のポリアミンやその変性物などのアミン系硬化剤を使用することができ、該アミン系硬化剤としては、例えば、脂肪族ポリアミン類、脂環族ポリアミン類、芳香族ポリアミン類、これらポリアミン類のマイケル付加物やエポキシ樹脂アダクト物、マンニッヒ付加物等、さらにはケチミン、ポリアミド、ポリアミドアミン、脂肪酸とポリアミンとの反応物やダイマ−酸とポリアミンとの反応物等が挙げられる。これらは単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。アミン系硬化剤の配合割合は、前記エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対してアミン系硬化剤の活性水素が通常０．５〜５当量、特に０．６〜３当量になるような割合で用いるのが望ましい。
【００１４】
上記エポキシ系結合剤には、鋼材と塗膜との密着性を向上させるために、シランカップリング剤を配合することができ、該シランカッップリンフ剤としては、例えば、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシランなどのアミノ基含有シランカップリング剤；γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシジル基含有シランカップリング剤；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト基含有シランカップリング剤などが挙げられる。これらのシランカップリング剤の配合量は、ジンクリッチ塗料中の樹脂固形分１００重量部に対して通常０．５〜２０重量部、好ましくは１〜１５重量部が適当である。
【００１５】
一方、無機系結合剤には、例えば、テトラアルコキシシリケ−ト、アルキルトリアルコキシシリケ−ト、ジアルキルジアルコキシシリケート、これらの部分縮合体及び／又はそれらを水及び酸触媒の存在下で縮合反応させた加水分解初期縮合物などのケイ素系無機結合剤が包含され、テトラアルコキシシリケ−トとしては、例えば、テトラメトキシシリケ−ト、テトラエトキシシリケ−ト、テトラプロポキシシリケ−ト、テトライソプロポキシシリケ−ト、テトラブトキシシリケ−ト、テトライソブトキシシリケ−ト、エチルシリケ−ト４０（日本コルコ−ト社製）等が挙げられ、アルキルトリアルコキシシリケ−トとしては、例えば、メチルトリメトキシシリケ−ト、メチルトリエトキシシリケ−ト、メチルトリプロポキシシリケ−ト、エチルトリメトキシシリケ−ト、エチルトリエトキシシリケ−ト等が挙げられ、ジアルキルジアルコキシシリケートとしては、例えば、ジメチルジメトキシシリケ−ト、ジメチルジエトキシシリケ−ト、ジエチルジメトキシシリケ−ト、ジエチルジエトキシシリケ−ト等が挙げられる。これらは単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。また、上記シリケ−ト類に水分散型コロイダルシリカ、溶剤分散型コロイダルシリカなどのコロイダルシリカを併用してもよい。
【００１６】
また、結合剤成分として、上記ケイ素系無機結合剤に、必要に応じて、ケイ素以外の金属アルコキシド、金属コロイド、ポリビニルアルコ−ル樹脂などを混合して用いてもよい。
【００１７】
亜鉛末としては、防食性や接合部塗装時の摩擦耐力などの観点から、平均粒子径が通常５〜６０μｍ、特に１０〜４５μｍの範囲内にあるものが好適に使用できる。また、形状は、球状、棒状、塊状、針状などいずれであってもよいが、ほぼ球形状の粒子が好適である。該亜鉛末は、防食性や耐久性などの観点から、得られる乾燥塗膜を基準にして、通常５０〜９５重量％、特に６０〜９３重量％の範囲内で含有されることが好適である。該亜鉛末は、例えば、アルミニウム粉や銅粉等の他の金属粉と併用してもよい。
【００１８】
上記ジンクリッチ塗料には、さらに必要に応じて、通常の体質顔料、防錆顔料及び／又は着色顔料を塗膜の緻密性を損なわない程度で併用することができる。体質顔料としては、例えば、シリカ粉、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク、カオリン、クレー、シリカバルーンなどが挙げられ、防錆顔料及び着色顔料としては、例えば、酸化チタン、リン化鉄、ＭＩＯ、シアナミド鉛、ジンククロメ−ト、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、メタホウ酸バリウム、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸アルミニウム、ベンガラ、シアニン系着色顔料、カ−ボンブラック、ルチル粉末、ジルコン粉末などが挙げられる。
【００１９】
上記ジンクリッチ塗料には、さらに必要に応じて、有機溶剤、沈降防止剤、タレ止め剤、湿潤剤、反応促進剤、付着性付与剤などの通常の塗料用添加剤を適宜配合してもよい。
【００２０】
上記ジンクリッチ塗料として無機ジンクリッチ塗料を使用する場合、形成される塗膜が厚膜であるとポーラスな膜となるので、必要に応じて次工程であるプライマー塗膜層やエポキシ樹脂被覆層を形成する前に、予め該ジンクリッチ塗膜に「ミストコート」と称する多量の溶剤で希釈した塗料を塗布し、ポーラスな個所の孔をふさぐ工程を加えることが望ましい。該ミストコートとしては、通常、後述のプライマーやエポキシ樹脂系塗料等の次工程で用いる塗料を十分低い粘度に希釈したものが使用され、これらは、一般的にはスプレーにて厚膜仕様のジンクリッチ塗膜上に噴霧される。塗料の希釈倍率は含まれるエポキシ樹脂の粘度にもよるが、一般的に重量比で約１．３〜約１．６倍が適当である。
【００２１】
本発明においては、被防食金属面に被覆形成した耐食性金属薄板とそれに隣接するジンクリッチ塗膜層との境界部に沿って、該金属薄板とジンクリッチ塗膜層の両者をまたぐようにして、プライマー塗膜層が帯状に設けられる。
【００２２】
プライマー塗膜層は、プライマー塗料を、前記耐食性金属薄板被覆及び上記ジンクリッチ塗膜層の隣接部位上に帯状に塗装することにより形成することができ、通常、形成される塗膜層の幅は該耐食性金属薄板被覆側及びジンクリッチ塗膜層側にそれぞれ１０ｍｍ以上、特に１０〜１００ｍｍ程度となるようにすることが好ましく、また、膜厚は乾燥膜厚で通常１０〜２００μｍ、特に２０〜１００μｍとなるようにすることが望ましい。該プライマー塗料の塗装は、例えばエアスプレー、エアレススプレー、刷毛塗り、ローラー塗りなどのそれ自体既知の手段で行なうことができる。
【００２３】
上記プライマー塗料としては、塗料分野で一般に用いられているものを同様に使用することができるが、特に、エポキシポリオール及びイソシアネート系硬化剤を含んでなるプライマー（１）又はエポキシ樹脂及びアミン系硬化剤を含んでなるプライマー（２）が好適に使用される。
【００２４】
プライマー（１）に使用するエポキシポリオールとしては、例えば、前記ジンクリッチ塗料の説明で列記したビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂にジエタノールアミンなどのアルカノールアミンを付加反応させてなるエポキシポリオールが好適にである。該エポキシポリオールは、ジンクリッチ塗膜層、耐食性金属層及びエポキシ樹脂被覆層のいずれに対しても優れた付着性を確保するため、重量平均分子量が通常１０００〜５０００、特に２０００〜４０００の範囲内にあることが望ましい。
【００２５】
また、イソシアネート系硬化剤としては、イソシアネート基を１分子中に２個以上有する化合物であれば特に制限なく使用することができ、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートの如き脂肪族ジイソシアネート類；水素添加キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートの如き環状脂肪族ジイソシアネート類；トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネートの如き芳香族ジイソシアネート類；トリフェニルメタン−４，４′，４″−トリイソシアネート、１，３，５−トリイソシアナトベンゼン、２，４，６−トリイソシアナトトルエン、４，４′−ジメチルジフェニルメタン−２，２′，５，５′−テトライソシアネートの如き３個以上のイソシアネ−ト基を有するポリイソシアネート化合物などの有機ポリイソシアネートそれ自体、またはこれらの有機ポリイソシアネートと多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂もしくは水等との付加物、あるいは上記した有機ポリイソシアネート同志の環化重合体、更にはイソシアネート・ビウレット体等を挙げることができる。これらのイソシアネート系硬化剤は、上記エポキシポリオール中のＯＨと該硬化剤中のＮＣＯとがＯＨ／ＮＣＯの当量比で通常０．５〜３、好ましくは０．８〜２となるような割合で使用することができる。
【００２６】
上記プライマー（１）には、さらに必要に応じて、ウレタン硬化触媒、顔料類、有機溶剤、沈降防止剤、タレ止め剤、消泡剤、湿潤剤、反応促進剤、付着性付与剤などの通常の塗料用添加剤を適宜配合してもよい。
【００２７】
一方、上記プライマー（２）に使用するエポキシ樹脂及びアミン系硬化剤としては、例えば、前記ジンクリッチ塗料の説明で列記したエポキシ樹脂及びアミン系硬化剤の例示の中から適宜選択して使用することができる。
【００２８】
上記プライマー（２）には、さらに必要に応じて、顔料類、有機溶剤、沈降防止剤、タレ止め剤、消泡剤、湿潤剤、反応促進剤、付着性付与剤、反応性希釈剤などの通常の塗料用添加剤を適宜配合してもよい。特に、付着性付与剤としてシランカッップリンフ剤を配合することが望ましい。該シランカップリング剤としては、前記ジンクリッチ塗料の説明で列記したシランカッップリンフ剤の例示の中から適宜選択して使用することができ、特に、グリシジル基含有シランカップリング剤が好適である。
【００２９】
本発明においては、上記プライマー層を設ける前に、前記耐食性金属薄板の片側端部及びジンクリッチ塗膜層の片側端部を素地調整することが、該プライマー層の付着性などの観点から好適である。該素地調整としては、研磨や各種研削材によるブラスト処理などを挙げることができ、そのうち研磨、サンド（珪砂）ブラスト、アルミナブラスト、ガーネットブラストから選ばれる少なくとも１種であることが望ましく、特に、ガーネットブラストを用いることが好ましい。素地調整の程度は、ＩＳＯ  Ｓａ３の見本帳と同程度以上であって、且つ表面粗さ測定（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１）の１０点平均荒さＲｚが７０μｍ以下、好ましくはＲｚ２０〜４０μｍの素地調整グレードであることが望ましい。
【００３０】
上記素地調整時及びプライマー塗装時には、必要に応じて、前記耐食性金属薄板及びジンクリッチ塗膜層の非塗装部分のマスキングを行なってもよい。
【００３１】
本発明によれば、次いで、ジンクリッチ塗膜層とプライマー塗膜層の両層上にエポキシ樹脂の被覆層が形成せしめられる。その際、エポキシ樹脂被覆層は、前記ジンクリッチ塗膜層及び上記プライマー塗膜層上に設けられるが、付着性などの観点から、特に、図１に示すように、プライマー塗膜層の耐食性金属薄板側の端部が５ｍｍ以上、好ましくは１０〜５０ｍｍ程度の幅で露出し、エポキシ樹脂被覆層が直接耐食性金属薄板面に接しないようにして設けることが望ましい。
【００３２】
該エポキシ樹脂被覆層は、通常、エポキシ樹脂系塗料もしくはライニング材を、乾燥膜厚で通常６０〜５０００μｍ、好ましくは１２０〜５０００μｍとなるよう塗装することによって形成することができる。特に、厚膜型のエポキシ樹脂被覆層を設ける場合には、乾燥膜厚で通常１０００〜５０００μｍ、特に２０００〜５０００μｍとなるようにして塗装するのが好適である。また、後述するように、上塗り塗膜層を設ける場合には、該エポキシ樹脂被覆層の膜厚は、乾燥膜厚で通常６０〜１０００μｍ、特に１２０〜８００μｍ程度が適当である。該エポキシ樹脂系塗料もしくはライニング材の塗装は、例えばエアスプレー、エアレススプレー、刷毛塗り、ローラー塗りなどのそれ自体既知の手段で行なうことができる。
【００３３】
上記エポキシ樹脂系塗料もしくはライニング材としては、エポキシ樹脂及びアミン系硬化剤を含んでなる有機溶剤型又は無溶剤型の組成物を使用することができる。かかるエポキシ樹脂及びアミン系硬化剤としては、例えば、前記ジンクリッチ塗料の説明で列記したエポキシ樹脂及びアミン系硬化剤の例示の中から適宜選択して使用することができる。
【００３４】
上記エポキシ樹脂系塗料もしくはライニング材には、さらに必要に応じて、顔料類、有機溶剤、沈降防止剤、タレ止め剤、消泡剤、湿潤剤、反応促進剤、付着性付与剤、反応性希釈剤などの通常の塗料用添加剤を適宜配合してもよい。
【００３５】
厚膜型のエポキシ樹脂被覆層を設ける場合には、液状のエポキシ樹脂及びアミン系硬化剤を含んでなる無溶剤型のエポキシ樹脂系塗料を用いるのが好適である。
【００３６】
本発明では、上記エポキシ樹脂被覆層上に、さらに必要に応じて、上塗り塗膜層を設けることができる。該上塗り塗膜層は、上塗り塗料を直接エポキシ樹脂被覆層上に塗装するか或いは中塗り塗料及び上塗り塗料を順次エポキシ樹脂被覆層上に塗装することによって形成することができる。中塗り塗料及び上塗り塗料としては、特に制限はなく、それ自体既知の有機溶剤型又は水性の中塗り塗料や上塗り塗料が使用することができ、例えば、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、シリコン樹脂系、フッ素樹脂系などの塗料が挙げられる。これらの塗料の塗装は、刷毛塗り、スプレー塗り、ローラー塗り、コテ塗り、各種コーター塗装などの一般的な方法により行うことができ、その塗布量は、特に限定されるものではなく、使用する塗料などによって通常の範囲内において適宜選択することができる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、「部」及び「％」は特に断りのない限り、それぞれ「重量部」及び「重量％」を意味する。
【００３８】
プライマー（１）の作製
下記に示す各成分を攪拌混合し、分散処理して主剤を作製し、塗装直前に硬化剤を混合して、固形分濃度４８％のプライマー（１）を作製した。
【００３９】
主剤：  固形分濃度４０％のエポキシ樹脂ワニス                  ３７部
（エポキシ樹脂の重量平均分子量：３０００）
固形分濃度４０％のエポキシポリオール樹脂ワニス        ２０部
（エポキシポリオール樹脂の重量平均分子量：３０００）
べんがら                                              １５部
クロム酸鉛                                              ３部
アルミニウムペースト                                  １３部
硬化剤：固形分濃度４５％のイソシアネート樹脂ワニス            １２部
【００４０】
プライマー（２）の作製
下記に示す各成分を攪拌混合し、分散処理して主剤を作製し、塗装直前に硬化剤を混合して、固形分濃度６３％のプライマー（２）を作製した。
【００４１】
主剤：  固形分濃度７０％のエポキシ樹脂ワニス            ２８部
（エポキシ樹脂の重量平均分子量：１０００）
酸化チタン顔料                                  １０部
タルク                                          ２９部
キシロール                                      １４部
メチルイソブチルケトン                            ３部
沈降防止剤（有機ベントナイト）                    ２部
グリシジル基含有シランカップリング剤              １部
硬化剤：固形分濃度５２％の変性ポリアミド樹脂ワニス      １３部
【００４２】
実施例１
図２に示すように、厚さ０．４ｍｍの耐海水ステンレス鋼薄板ＹＵＳ２７０による被覆部と未被覆部とを有する鋼材の未被覆部面を、ガーネットブラストでＩＳＯ  Ｓａ２  １／２及び表面粗度Ｒｚ６０μｍに処理した後、その面に「ＳＤジンク５００」（関西ペイント社製、エポキシジンクリッチ塗料）を乾燥膜厚約２０μｍとなるように刷毛塗装し、２０℃で２４時間乾燥させてジンクリッチ塗膜層を形成した。次いで、ＹＵＳ２７０被覆部とジンクリッチ塗膜層の境界からＹＵＳ２７０被覆部の方向にガーネット研掃材でＩＳＯ  Ｓａ３の見本帳と同程度で且つ表面粗度Ｒｚが３０μｍとなるようにブラスト処理を行った後、３０分以内に、ＹＵＳ２７０による被覆部とジンクリッチ被膜層の境界から、それぞれ、ブラスト処理方向（ＹＵＳ２７０被覆部方向）に７５ｍｍ及びＳＤジンク５００塗装面方向（ＹＵＳ２７０被覆部と反対方向）に７５ｍｍの帯状部分に、上記のとおり作製したプライマー（１）を乾燥膜厚約２０μｍとなるように刷毛塗装し、２０℃で２４時間乾燥させてプライマー塗膜層を形成した。
【００４３】
次いで、ジンクリッチ塗膜層及びプライマー塗膜層の上に、ＹＵＳ２７０側のプライマー塗膜端面が約２０ｍｍ幅で残るように（すなわち、ＹＵＳ２７０による被覆部のプライマー端部が２０ｍｍ程度露出するように）、「テクトバリヤーＳＰ」（関西ペイント社製、超厚膜形エポキシ樹脂被覆材）を乾燥膜厚約２．３ｍｍとなるようにスプレー塗装し、２０℃で１週間乾燥させてエポキシ樹脂被覆層を形成した。
【００４４】
実施例２
実施例１において、プライマー（１）の代わりにプライマー（２）を用いる以外は実施例１と同様の操作を行った。
【００４５】
実施例３
図３に示すように、厚さ０．４ｍｍの耐海水ステンレス鋼薄板ＹＵＳ２７０による被覆部と未被覆部とを有する鋼材の未被覆部面を、ガーネットブラストでＩＳＯ  Ｓａ２  １／２及び表面粗度Ｒｚ６０μｍに処理した後、その面に「ＳＤジンク１５００Ａ」（関西ペイント社製、無機ジンクリッチ塗料）を乾燥膜厚約７５μｍとなるようにスプレー塗装し、２０℃で４８時間乾燥させてジンクリッチ塗膜層を形成した。次いで、ＹＵＳ２７０被覆部とジンクリッチ塗膜層の境界からＹＵＳ２７０被覆部方向にをガーネット研掃材でＩＳＯ  Ｓａ３の見本帳と同程度で且つ表面粗度Ｒｚが３０μｍとなるようにブラスト処理を行った後、３０分以内に、ＹＵＳ２７０による被覆部とジンクリッチ被膜層の境界から、それぞれ、ブラスト処理方向（ＹＵＳ２７０被覆部方向）に７５ｍｍ及びＳＤジンク５００塗装面方向（ＹＵＳ２７０被覆部と反対方向）に７５ｍｍの帯状部分に、上記のとおり作製したプライマー（１）を乾燥膜厚約２０μｍとなるように刷毛塗装し、２０℃で２４時間乾燥させてプライマー塗膜層を形成した。
【００４６】
次いで、ジンクリッチ塗膜層及びプライマー塗膜層の上に、ＹＵＳ２７０側のプライマー塗膜端面が約２０ｍｍ幅で露出するように、「エポマリンプライマー」（関西ペイント社製、エポキシ樹脂系塗料）をスプレー塗装によりミストコートし、２０℃で２４間乾燥後、「エポマリンプライマー」（関西ペイント社製、エポキシ樹脂系塗料）を乾燥膜厚約６０μｍとなるようにスプレー塗装し、２０℃で２４間乾燥後、同塗料の塗装を繰り返し、「エポマリンプライマー」（関西ペイント社製、エポキシ樹脂系塗料）の全乾燥膜厚が約１２０μｍのエポキシ塗膜層を形成させた。その上に、「セラテクトＦ中塗」（関西ペイント社製、フッ素樹脂系中塗り塗料）を乾燥膜厚約３０μｍとなるようにスプレー塗装し、２０℃で２４時間乾燥させた後、さらにその上に、「セラテクトＦ上塗」（関西ペイント社製、フッ素樹脂系上塗り塗料）を乾燥膜厚約２５μｍとなるようにスプレー塗装し、２０℃で２４時間乾燥させて上塗り塗膜層を形成した。
【００４７】
実施例４
実施例３において、プライマー（１）の代わりにプライマー（２）を用いる以外は実施例３と同様の操作を行った。
【００４８】
比較例１
図４に示すように、厚さ０．４ｍｍの耐海水ステンレス鋼薄板ＹＵＳ２７０による被覆部と未被覆部とを有する鋼材の未被覆部面を、ガーネット研掃材でＩＳＯ  Ｓａ２  １／２及び表面粗度Ｒｚ６０μｍにブラスト処理した後、そのブラスト処理面に「ＳＤジンク５００」（関西ペイント社製、エポキシジンクリッチ塗料）を乾燥膜厚約２０μｍとなるようにスプレー塗装し、２０℃で２４時間乾燥させてジンクリッチ塗膜層を形成した。
【００４９】
次いで、ＹＵＳ２７０被覆部とジンクリッチ塗膜層の境界からＹＵＳ２７０被覆部方向に対して７５ｍｍ幅の範囲を、ガーネット研掃材でＩＳＯ  Ｓａ３の見本帳と同程度で且つ表面粗度Ｒｚが３０μｍとなるようにブラスト処理を行った後、該処理面及び上記ジンクリッチ塗膜層上に、「テクトバリヤーＳＰ」（関西ペイント社製、超厚膜形エポキシ樹脂被覆材）を乾燥膜厚約２．３ｍｍとなるようにスプレー塗装し、２０℃で７日間乾燥させてエポキシ樹脂被覆層を形成した。
【００５０】
比較例２
図５に示すように、厚さ０．４ｍｍの耐海水ステンレス鋼薄板ＹＵＳ２７０による被覆部と未被覆部とを有する鋼材の未被覆部面と、ＹＵＳ２７０による被覆部と未被覆部の境界からＹＵＳ２７０被覆部方向へ７５ｍｍ幅の範囲をガーネットブラストでＩＳＯ  Ｓａ３の見本帳と同程度で且つ表面粗度Ｒｚが３０μｍとなるように、そして未被覆部はＩＳＯ  Ｓａ２  １／２及び表面粗度Ｒｚ６０μｍにガーネットブラスト処理した後、ブラスト面に「ＳＤジンク１５００Ａ」（関西ペイント社製、無機ジンクリッチ塗料）を乾燥膜厚約７５μｍとなるようにスプレー塗装し、２０℃で４８時間乾燥させてジンクリッチ塗膜層を形成した。
【００５１】
次いで、ジンクリッチ塗膜層の上に、ＹＵＳ２７０側のジンクリッチ塗膜端面が約２０ｍｍ幅で露出するように、「エポマリンプライマー」（関西ペイント社製、エポキシ樹脂系塗料）をスプレー塗装によりミストコートし、２０℃で２４間乾燥後、「エポマリンプライマー」（関西ペイント社製、エポキシ樹脂系塗料）を乾燥膜厚約６０μｍとなるようにスプレー塗装し、２０℃で２４間乾燥後、同塗料の塗装を繰り返し、「エポマリンプライマー」（関西ペイント社製、エポキシ樹脂系塗料）の全乾燥膜厚が約１２０μｍのエポキシ塗膜層を形成させた。その上に、「セラテクトＦ中塗」（関西ペイント社製、フッ素樹脂系中塗り塗料）を乾燥膜厚約３０μｍとなるようにスプレー塗装し、２０℃で２４時間乾燥させた後、さらにその上に、「セラテクトＦ上塗」（関西ペイント社製、フッ素樹脂系上塗り塗料）を乾燥膜厚約２５μｍとなるようにスプレー塗装し、２０℃で２４時間乾燥させて上塗り塗膜層を形成した。
【００５２】
上記のとおり作製した実施例及び比較例の各塗板の非塗装面（鋼材面）に、タールエポキシ塗料を乾燥膜厚で約３００μｍ塗布し乾燥させて、マスキングを行なってから、下記の各性能試験に供した。結果を表１に示す。
【００５３】
評価試験
（＊１）初期塗膜付着性試験：実施例及び比較例の塗板の、塗膜端部からの剥離の有無を下記評価基準で評価した。
（＊２）耐中性塩水噴霧試験（ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１）：実施例及び比較例の塗板塗装面に５％ＮａＣｌ水溶液を３５℃雰囲気で６ヶ月間噴霧した後、塗膜端部からの剥離の有無を下記評価基準で評価した。
（＊３）冷熱サイクル試験（ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−７−４）：実施例及び比較例の塗板を５０℃、９５ＲＨ％で１８時間、温度−２０℃で３時間、２３℃、５０ＲＨ％で３時間のサイクルを６ヶ月間実施し、塗膜端部からの剥離の有無を下記評価基準で評価した。
（＊４）水浸漬試験（ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−６−２）：実施例及び比較例の塗板を４０℃の純水に６ヶ月間浸漬し、塗膜端部からの剥離の有無を下記評価基準で評価した。
（＊５）塩水浸漬試験（ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−６−１）：実施例及び比較例の塗板を４０℃の３％塩水に６ヶ月間浸漬し、塗膜端部からの剥離の有無を下記評価基準で評価した。
（＊６）陰極剥離試験：実施例１、２及び比較例１の塗板のＹＵＳ２７０被覆面にアルミニウム合金の小型陽極をネジ留めし、４０℃の３％ＮａＣｌ水溶液中に６ヶ月浸漬し、塗膜端部からの剥離の有無を下記評価基準で評価した。実施例３、４及び比較例２は大気部の仕様であるため、本試験は割愛した。
【００５４】
評価基準
○：剥離なし
△：剥離はないが、カッター等ではつると容易に塗膜が剥離する
×：剥離あり
【００５５】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、本発明の防食被覆構造の一実施形態を示す鋼管の説明図である。
【図２】図２は、実施例１に従う防食被覆構造の断面図である。
【図３】図３は、実施例３に従う防食被覆構造の断面図である。
【図４】図４は、比較例１に従う防食被覆構造の断面図である。
【図５】図５は、比較例２に従う防食被覆構造の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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